公厕异味气体检测终端的制作方法

1.本实用新型涉及气体检测设备技术领域，特别涉及一种公厕异味气体检测终端。

背景技术：

2.公厕是设置在公共场所供公众所用的厕所，因公厕的使用频次非常大，且排泄物通常都携带有氨气、硫化氢等味道较浓烈的气体，导致公厕内的异味较大，尤其是清理不及时的公厕内，异味更是让人难以忍受，氨气、硫化氢等气体不仅气味浓烈，同时当这两种气体达到一定浓度时，还会对人身造成伤害，因此目前很多城市在公厕内安装了氨气、硫化氢等气体的检测装置，当检测到异味气体达到设定浓度后就会报警，公厕的管理人员就会进行排风、清洁等处理，以保证公厕内空气的清新，但目前所使用的检测装置通常都是就地检测，就地报警，并不能够将检测的数据上传给管理平台，所以无法实现对公厕的集中、统一管理，不利于城市数字化的发展。

技术实现要素：

3.针对以上缺陷，本实用新型的目的是提供一种公厕异味气体检测终端，此公厕异味气体检测终端能够将检测结果上传给管理平台，能够实现对公厕的远程集中、统一管理，有利于促进城市数字化的发展。
4.为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：
5.一种公厕异味气体检测终端，包括mcu模块，所述mcu模块电连接有用于检测所述公厕异味气体的气味检测模块，所述mcu模块还电连接有用于将所述气味检测模块采集的数据上传远程平台的nb通信模块；还包括用于给所述mcu模块、所述nb通信模块和所述气味检测模块供电的电源模块；所述气味检测模块包括氨气传感器s1和硫化氢传感器s2。
6.其中，所述mcu模块包括mcu芯片u8，所述mcu芯片u8电连接所述nb通信模块、所述气味检测模块和所述电源模块；所述mcu芯片u8的型号为stm32l053r8t6。
7.其中，所述氨气传感器s1的第一管脚tx和第二管脚rx分别电连接所述mcu芯片u8的第四十二管脚pa9和第四十三管脚pa10；所述硫化氢传感器s2的第一管脚tx和第二管脚rx分别电连接所述mcu芯片u8的第十六管脚pa2和第十七管脚pa3。
8.其中，所述nb通信模块包括nb通信芯片u9，所述nb通信芯片u9电连接有sim卡座j7，所述sim卡座j7上插装有sim卡；所述nb通信芯片u9通过电平转换电路和开关电路与所述mcu芯片u8电连接；所述nb通信芯片u9的型号为me3616。
9.其中，所述开关电路包括三极管q2，所述三极管q2的集电极电连接所述nb通信芯片u9的第十九管脚power_on，所述三极管q2的发射极电连接地gnd，所述三极管q2的基极电连接有电阻r14，所述电阻r14电连接所述mcu芯片u8的第二十一管脚pa5；所述电平转换电路包括三极管q1，所述三极管q1的基极电连接有电阻r12，所述电阻r12电连接1.8v电源，所述三极管q1的发射极电连接所述nb通信芯片u9的第九管脚uart1_txd，所述三极管q1的集电极电连接所述mcu芯片u8的第二十五管脚pc5和电阻r13，所述电阻r13电连接电源vcc；所
述电平转换电路还包括稳压二极管d6，所述稳压二极管d6的正极电连接所述nb通信芯片u9的第十管脚uart1_rxd和电阻r11，所述电阻r11电连接1.8v电源，所述稳压二极管d6的负极电连接所述mcu芯片u8的第二十四管脚pc4。
10.其中，所述sim卡座j7的型号为kf-016，所述sim卡座j7的第一管脚simvcc、第二管脚simrst、第三管脚simclk和第六管脚simdata分别电连接所述nb通信芯片u9的第十五管脚usim_vcc、第十二管脚usim_reset、第十三管脚usim_clk和第十四管脚usim_data，同时还电连接有esd保护芯片u10。
11.其中，所述电源模块包括第一电压转换电路和第二电压转换电路，所述第一电压转换电路包括降压芯片u6，所述降压芯片u6的型号为xl-1509,所述降压芯片u6的第一管脚vin电连接+12v电源，所述降压芯片u6的第二管脚out电连接有稳压二极管d5的负极和电感l2，所述稳压二极管d5的正极电连接地gnd和电容c30的一端，所述电感l2电连接所述电容c30的另一端、电容c32的正极，并输出5v电压，所述电容c32的负极电连接地gnd；所述第二电压转换电路包括降压稳压芯片u7，所述降压稳压芯片u7的第三管脚in电连接5v电源，所述降压稳压芯片u7的第二管脚out和第四管脚out短接并输出3.3v电压。
12.采用了上述技术方案后，本实用新型的有益效果是：
13.由于本实用新型公厕异味气体检测终端包括mcu模块，mcu模块电连接有气味检测模块，mcu模块还电连接有nb通信模块；还包括用于给mcu模块、nb通信模块和气味检测模块供电的电源模块。气味检测模块用于采集公厕内的氨气和硫化氢气体的浓度，并将采集到的数据传输给mcu模块，mcu模块将接收到的气味检测模块采集的数据发送给nb通信模块，nb通信模块将接收到的mcu模块发送来的数据上传给管理平台，从而使得市政管理人员能够了解到各公厕的空气情况，实现了对公厕的远程集中、统一管理，有利于促进城市数字化的发展。
14.综上所述，本实用新型公厕异味气体检测终端解决了现有技术中无法对公厕进行远程集中管理等技术问题，本实用新型公厕异味气体检测终端能够将检测结果上传给管理平台，从而实现了对公厕的远程集中、统一管理，有利于促进城市数字化的发展。
附图说明
15.图1是本实用新型公厕异味气体检测终端的结构框图；
16.图2是图1中mcu模块的电路原理图；
17.图3是图1中nb通信模块的nb通信芯片的电路原理图；
18.图4是图1中nb通信模块的sim卡座的电路原理图；
19.图5是图1中气味检测模块的氨气检测传感器的电路原理图；
20.图6是图1中气味检测模块的硫化氢检测传感器的电路原理图；
21.图7是图1中电源模块的第一电压转换电路的电路原理图；
22.图8是图1中电源模块的第二电压转换电路的电路原理图。
具体实施方式
23.下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。
24.本说明书中涉及到的方位均以附图所示方位为准，仅代表相对的位置关系，不代
表绝对的位置关系。
25.如图1所示，一种基于nb-iot(narrow band internet of things，窄带物联网)的公厕异味气体检测终端，包括mcu(microcontroller unit，微控制单元)模块，mcu模块电连接有气味检测模块和nb通信模块，终端还包括电源模块，电源模块电连接mcu模块、nb通信模块和气味检测模块，用于给mcu模块、nb通信模块和气味检测模块提供电源。
26.如图1和图2共同所示，mcu模块用于读取气味检测模块采集的数据，并对读取的数据进行处理和组包，然后通过与nb通信模块进行通信，将数据发送至管理平台服务器。本实施方式mcu模块包括mcu芯片u8及其外围电路，mcu芯片u8电连接nb通信模块、气味检测模块和电源模块。本实施方式优选mcu芯片u8的型号为stm32l053r8t6。mcu芯片u8的第二十一管脚pa5、第二十四管脚pc4和第二十五管脚pc5与nb通信模块电连接，mcu芯片u8的第十六管脚pa2、第十七管脚pa3、第四十二管脚pa9和第四十三管脚pa10与气味检测模块电连接，mcu芯片u8的各电源管脚与电源模块电连接。mcu芯片u8的外围电路包括时钟电路、存储电路和滤波电路等，因这些电路均为常规技术手段，并不是本实用新型的创新点，故在此不再详述。
27.如图1、图2、图3和图4共同所示，nb通信模块与mcu芯片u8进行通信，通过与mcu芯片u8通信将气味检测模块采集的数据上传给远程管理平台，以便市政管理人员能够及时了解到各公厕的空气情况。nb通信模块包括nb通信芯片u9，nb通信芯片u9电连接有sim卡座j7，sim卡座j7上插装有sim卡。
28.如图2、图3和图4共同所示，本实施方式中nb通信芯片u9的型号为me3616。nb通信芯片u9的第九管脚uart1_txd和第十管脚uart1_rxd通过电平转换电路分别与mcu芯片u8的第二十五管脚pc5和第二十四管脚pc4电连接，nb通信芯片u9的第十九管脚power_on通过开关电路与mcu芯片u8的第二十一管脚pa5电连接。nb通信芯片u9的第十二管脚usim_reset电连接有电阻r15，电阻r15电连接sim卡座j7的第二管脚simrst；nb通信芯片u9的第十三管脚usim_clk电连接有电阻r16，电阻r16电连接sim卡座j7的第三管脚simclk；nb通信芯片u9的第十四管脚usim_data电连接有电阻r17，电阻r17电连接sim卡座j7的第六管脚simdata；nb通信芯片u9的第十五管脚usim_vcc电连接sim卡座j7的第一管脚simvcc。
29.如图2和图3共同所示，开关电路包括三极管q2，三极管q2的集电极电连接nb通信芯片u9的第十九管脚power_on，三极管q2的发射极电连接地gnd，三极管q2的基极电连接有电阻r14，电阻r14电连接mcu芯片u8的第二十一管脚pa5，三极管q2的集电极与发射极之间电连接有电容c48。
30.如图2和图3共同所示，电平转换电路包括三极管q1，三极管q1的基极电连接有电阻r12，电阻r12电连接有1.8v电源，1.8v电源由nb通信芯片u9的第二十管脚vcc1v8_out输出；三极管q1的发射极电连接nb通信芯片u9的第九管脚uart1_txd，三极管q1的集电极电连接mcu芯片u8的第二十五管脚pc5和电阻r13，电阻r13电连接电源vcc。电平转换电路还包括稳压二极管d6，稳压二极管d6的正极电连接nb通信芯片u9的第十管脚uart1_rxd和电阻r11，电阻r11电连接1.8v电源，稳压二极管d6的负极电连接mcu芯片u8的第二十四管脚pc4。nb通信芯片u9的第二十七管脚main_ant电连接有天线j6的第二管脚，天线j6的第一管脚和第三管脚短接并一同电连接地gnd。
31.如图3和图4共同所示，sim卡座j7的型号为kf-016。sim卡座j7的第一管脚simvcc
同时电连接esd保护芯片u10的第五管脚、电容c44的一端、电容c43的一端和nb通信芯片u9的第十五管脚usim_vcc，电容c44的另一端和电容c43的另一端均电连接地gnd。sim卡座j7的第二管脚simrst同时电连接esd保护芯片u10的第四管脚、电容c45的一端和电阻r15，电容c45的另一端电连接地gnd。sim卡座j7的第三管脚simclk同时电连接esd保护芯片u10的第一管脚、电容c47的一端和电阻r16，电容c47的另一端电连接地gnd。sim卡座j7的第六管脚simdata同时电连接esd保护芯片u10的第三管脚、电容c46的一端和电阻r17，电容c46的另一端电连接地gnd。
32.如图1、图2、图5和图6共同所示，气味检测模块用于检测公厕内的异味，包括氨气传感器s1和硫化氢传感器s2。氨气传感器s1的第一管脚tx电连接mcu芯片u8的四十二管脚pa9，氨气传感器s1的第二管脚rx电连接mcu芯片u8的第四十三管脚pa10。硫化氢传感器s2的第一管脚tx电连接mcu芯片u8的第十六管脚pa2，硫化氢传感器s2的第二管脚rx电连接mcu芯片u8的第十七管脚pa3。
33.如图1、图7和图8共同所示，电源模块将12v电压或24v电压转换为5v电压和3.3v电压，用于给mcu模块、nb通信模块和气味检测模块提供电源。电源模块包括第一电压转换电路和第二电压转换电路。
34.如图7所示，第一电压转换电路包括降压芯片u6，降压芯片u6的型号为xl-1509。降压芯片u6的第一管脚vin同时电连接电容c25的一端和12v电源，电容c25的另一端电连接地gnd。降压芯片u6的第二管脚out同时电连接稳压二极管d5的负极和电感l2的一端，稳压二极管d5的正极电连接地gnd和电容c30的一端，电感l2的另一端同时电连接电容c30的另一端、电容c32的正极和降压芯片u6的第三管脚feedback，并输出5v电压，电容c32的负极电连接地gnd。降压芯片u6的第四管脚on/off、第五管脚gnd、第六管脚gnd、第七管脚gnd和第八管脚gnd短接并电连接地gnd。
35.如图8所示，第二电压转换电路包括降压稳压芯片u7，降压稳压芯片u7的型号为ams1117-3.3。降压稳压芯片u7的第三管脚in电连接5v电源，降压稳压芯片u7的第二管脚out和第四管脚out短接并输出3.3v电压(即电源vcc)，同时电连接电容c28的一端和电容c29的一端，电容c28的另一端和电容c29的一端电连接降压稳压芯片u7的第一管脚gnd和地gnd。
36.本实用新型公厕异味气体检测终端的氨气传感器和硫化氢传感器用于检测公厕内氨气和硫化氢气体的浓度，并将采集到的数据传输给mcu模块，mcu模块将接收到的气味检测模块采集的数据发送给nb通信模块，nb通信模块将接收到的mcu模块发送来的数据上传给管理平台，从而使得市政管理人员能够了解到各公厕的空气情况，实现了对公厕的远程集中、统一管理，有利于促进城市数字化的发展。同时本实用新型还可通过mcu模块的程序控制实现定时检测定时上传数据的功能，不检测和上传时设备处于休眠状态，能耗非常低。
37.本实用新型不局限于上述具体的实施方式，本领域的普通技术人员从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所做出的种种变换，均落在本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.公厕异味气体检测终端，其特征在于，包括mcu模块，所述mcu模块电连接有用于检测所述公厕异味气体的气味检测模块，所述mcu模块还电连接有用于将所述气味检测模块采集的数据上传远程平台的nb通信模块；还包括用于给所述mcu模块、所述nb通信模块和所述气味检测模块供电的电源模块；所述气味检测模块包括氨气传感器s1和硫化氢传感器s2。2.根据权利要求1所述的公厕异味气体检测终端，其特征在于，所述mcu模块包括mcu芯片u8，所述mcu芯片u8电连接所述nb通信模块、所述气味检测模块和所述电源模块；所述mcu芯片u8的型号为stm32l053r8t6。3.根据权利要求2所述的公厕异味气体检测终端，其特征在于，所述氨气传感器s1的第一管脚tx和第二管脚rx分别电连接所述mcu芯片u8的第四十二管脚pa9和第四十三管脚pa10；所述硫化氢传感器s2的第一管脚tx和第二管脚rx分别电连接所述mcu芯片u8的第十六管脚pa2和第十七管脚pa3。4.根据权利要求2所述的公厕异味气体检测终端，其特征在于，所述nb通信模块包括nb通信芯片u9，所述nb通信芯片u9电连接有sim卡座j7，所述sim卡座j7上插装有sim卡；所述nb通信芯片u9通过电平转换电路和开关电路与所述mcu芯片u8电连接；所述nb通信芯片u9的型号为me3616。5.根据权利要求4所述的公厕异味气体检测终端，其特征在于，所述开关电路包括三极管q2，所述三极管q2的集电极电连接所述nb通信芯片u9的第十九管脚power_on，所述三极管q2的发射极电连接地gnd，所述三极管q2的基极电连接有电阻r14，所述电阻r14电连接所述mcu芯片u8的第二十一管脚pa5；所述电平转换电路包括三极管q1，所述三极管q1的基极电连接有电阻r12，所述电阻r12电连接1.8v电源，所述三极管q1的发射极电连接所述nb通信芯片u9的第九管脚uart1_txd，所述三极管q1的集电极电连接所述mcu芯片u8的第二十五管脚pc5和电阻r13，所述电阻r13电连接电源vcc；所述电平转换电路还包括稳压二极管d6，所述稳压二极管d6的正极电连接所述nb通信芯片u9的第十管脚uart1_rxd和电阻r11，所述电阻r11电连接1.8v电源，所述稳压二极管d6的负极电连接所述mcu芯片u8的第二十四管脚pc4。6.根据权利要求5所述的公厕异味气体检测终端，其特征在于，所述sim卡座j7的型号为kf-016，所述sim卡座j7的第一管脚simvcc、第二管脚simrst、第三管脚simclk和第六管脚simdata分别电连接所述nb通信芯片u9的第十五管脚usim_vcc、第十二管脚usim_reset、第十三管脚usim_clk和第十四管脚usim_data，同时还电连接有esd保护芯片u10。7.根据权利要求1所述的公厕异味气体检测终端，其特征在于，所述电源模块包括第一电压转换电路和第二电压转换电路，所述第一电压转换电路包括降压芯片u6，所述降压芯片u6的型号为xl-1509,所述降压芯片u6的第一管脚vin电连接+12v电源，所述降压芯片u6的第二管脚out电连接有稳压二极管d5的负极和电感l2，所述稳压二极管d5的正极电连接地gnd和电容c30的一端，所述电感l2电连接所述电容c30的另一端、电容c32的正极，并输出5v电压，所述电容c32的负极电连接地gnd；所述第二电压转换电路包括降压稳压芯片u7，所述降压稳压芯片u7的第三管脚in电连接5v电源，所述降压稳压芯片u7的第二管脚out和第四管脚out短接并输出3.3v电压。

技术总结

本实用新型公开了一种公厕异味气体检测终端，涉及气体检测设备技术领域，包括MCU模块，所述MCU模块电连接有用于检测所述公厕异味气体的气味检测模块，所述MCU模块还电连接有用于将所述气味检测模块采集的数据上传远程平台的NB通信模块；还包括用于给所述MCU模块、所述NB通信模块和所述气味检测模块供电的电源模块；所述气味检测模块包括氨气传感器S1和硫化氢传感器S2。本实用新型公厕异味气体检测终端能够将检测结果上传给管理平台，从而实现了对公厕的远程集中、统一管理，有利于促进城市数字化的发展。城市数字化的发展。城市数字化的发展。

技术研发人员：

李霄柏 牟少峰 陈玉明

受保护的技术使用者：

潍坊市城市管理行政执法支队

技术研发日：

2022.09.02

技术公布日：

2022/12/23